ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2011, том 440, № 4, с. 557-560
^ ОБЩАЯ
БИОЛОГИЯ
УДК 597.442:639.371.2
СТРОЕНИЕ ЗРЕЛЫХ ООЦИТОВ САХАЛИНСКОГО ОСЕТРА
ACIPENSER MIKADOI © 2011 г. Е. В. Микодина, А. В. Новосадова
Представлено академиком Д.С. Павловым 03.06.2011 г. Поступило 17.06.2011 г.
Бассейны рек, где обитает или нерестится краснокнижный редкий вид дальневосточных осетровых России — сахалинский осетр Ае1ретзег ш1каёо1, располагаются на шести особо охраняемых природных территориях Хабаровского и Приморского краев [1, 2] (они войдут в создаваемые лососевые рыбохозяйственные заповедные зоны [3]). В настоящее время популяция этого вида систематически подвергается браконьерскому воздействию. В 2000-е годы его численность в р. Тумнин начали поддерживать путем зарыбле-ния искусственно полученной молодью [1]. Для сохранения генофонда сахалинского осетра требуется совершенствование методов его искусственного воспроизводства, однако сведения по биологии размножения вида в природе крайне фрагментарны, а морфология его икры практически не изучена.
В настоящем сообщении представлены визуальные характеристики и морфометрические показатели ооцитов сахалинского осетра, а также особенности ультраструктуры поверхности их оболочек и микропиле. Приведены данные о числе каналов микропиле и величина расстояний между ними.
Материал собран в мае—июне 2005 и 2009 гг. Нативные ооциты получены методом биопсии из яичников IV стадии зрелости от половозрелых са-
мок сахалинского осетра (табл. 1): трех диких (р. Тумнин, Хабаровский край) и одной заводской (Охотский ЛРЗ, о. Сахалин). После этой манипуляции и биологического анализа все дикие самки помечены электронными чипами, одна из них, пойманная в 2005 г., включена в маточное стадо Охотского ЛРЗ, две самки из уловов 2009 г. выпущены в р. Тумнин.
Ооциты измерены, взвешены и зафиксированы в 4%-м формальдегиде. Для подсчета числа каналов микропиле и изучения ультраструктуры поверхности ооцитов после фиксации с икринок удаляли фолликулярную оболочку по методу С.Б. Подушки [4], 100 ооцитов исследовали светооптически с помощью микроскопа LEICA DMLS, а 30 из них после напыления золотом — в сканирующем электронном микроскопе JSM-6380 LA при ускоряющем напряжении 20 и 25 кВт. Электронные микрофотографии оболочек анализировали с помощью компьютерной системы анализа изображений Image-J.
Ооциты сахалинского осетра имеют овальную форму, у диких самок окрашены в черный цвет, у заводской в серый. Их средняя ширина варьируется от 3.2 до 4.4 мм, длина — от 3.4 до 4.6 мм (табл. 2).
Эти данные вкупе с величиной коэффициента поляризации свидетельствуют о высокой вариабельности размеров и степени зрелости икры са-
Таблица 1. Некоторые сведения о самках сахалинского осетра, от которых получены ооциты
Самка, год поимки Номер чипа Показатель
масса, кг длина (TL), см наибольший обхват тела (СС), см
№ 1, 2005 г.* 4944 18.32 148.0 52.0
№ 2, 2005 г. С9А3 25.65 165.0 60.0
№ 3, 2009 г. D154 33.00 170.0 65.0
№ 4, 2009 г. ECFB 26.00 156.0 64.0
* Заводская самка.
Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, Москва
Таблица 2. Морфометрические показатели и степень зрелости ооцитов сахалинского осетра
Показатель ооцитов*
Самка, год поимки масса, мг длина, мм ширина, мм коэффициент поляризации
№ 1, 2005 г. 20.50 3.5 3.3 9.8
№ 2, 2005 г. 23.75 3.8 3.2 7.8
№ 3, 2009 г. 26.55 4 • 3 ± 0-03 (4.22) 4.0-4.6 У ; 4 0 -а 04 (5.79) 3.6-4.4 V ; 3.5
№ 4, 2009 г. 17.69 3 • 9 ± 0-04 (4.94) 3.4-4.2 У ; 3 -4 ± 0 2 (3.75) 3.2-3.6 8.9
* Данные по массе и размерам: в 2005 г. — выборочные средние, в 2009 г. — индивидуальные измерения; над чертой — М± т, под чертой — пределы, в скобках — коэффициент вариации Су, %.
халинского осетра в период нереста в разные годы. У трех самок сахалинского осетра из четырех исследованных выявлена прямая положительная связь между массой самок и массой икры [5], что отмечено ранее у русского осетра А. §иеЫеп8-1аеёШ [6], а также других видов рыб [7].
Один из основных фенотипических признаков икры рыб — их размер [7]. По нашим данным, ооциты сахалинского осетра являются наиболее крупными среди видов р. Ас1решег (табл. 3), в том числе "морских" осетров, нагуливающихся, как и сахалинский осетр, в воде океанической солености [8]. По пределам варьирования этого признака они превышают зрелые яйца белуги [5]. Вместе с тем в среднем они мельче, чем у североамериканского зеленого осетра А. шеёите^ (4.3 мм), обитающего на тихоокеанском побережье [9].
Поверхность зрелого ооцита сахалинского осетра представлена слегка складчатым хорионом с отверстиями дистальных участков радиальных
Таблица 3. Размер ооцитов некоторых видов осетровых рыб
Вид Диаметр ооцита, мм Данные
А. ш1каёо1 3.4-4.6 [5, 8]
А. шеё1го81г18 4.3 [9]
А. 8Шпо 2.0-3.0 [2]
А. охугЬупсЬш 2.0 [10]
А. Ъаегп 2.4-3.0 [2, 11, 12]
А. §иеШеш1аедШ 3.0-3.5 [11, 12]
А. регасш 3.0-3.8 [2, 12]
А. 8сЬгепскЛ 1.5-3.0 [2]
А. 81е11а1ш 2.7-3.2 [2, 11, 12]
А. пи^уеп^ 2.5-3.4 [2, 12]
А. гиШепш 1.9-3.0 [2, 11, 12]
Ншо Ьшо 3.0-4.3 [2, 11, 12]
канальцев (рис. 1а). На поверхности могут встречаться редкие фолликулярные клетки или их фрагменты (рис. 1б, г). Структура поверхности хориона сахалинского осетра позволяет отнести его к ровному типу строения, имеющемуся у осетров, белуги и севрюги [12].
В ооцитах сахалинского осетра, как и у других представителей семейства осетровых, многочисленные микропиле располагаются на анималь-ном полюсе группой, образуя микропилярное поле (рис. 1б). Их число у разных самок варьируется от 4 до 17 (табл. 4, рис. 2). По средней величине этого признака сахалинский осетр превосходит всех остальных изученных евроазиатских осетровых [4, 11], за исключением русского осетра каспийской популяции [13], с которым сходен.
В ооцитах А. ш1каёо1 расстояние между микропиле различается более чем на порядок (табл. 4). У семи других представителей семейства осетровых, по мнению авторов [12], микропиле располагаются примерно на одинаковом расстоянии друг от друга. Однако просмотрев приведенные в статье микрофотографии, мы пришли к выводу, что это не так: оно также различается. Диаметр микропиле зрелых ооцитов сахалинского осетра, хотя и различается у разных самок почти вдвое, является наименее варьирующим признаком. В среднем диаметр канала микропиле у сахалинского осетра составляет 7.7 ± 0.10 мкм, что меньше, чем у белуги (8—10 мкм), но больше, чем у русского и сибирского осетров (5 мкм) [12]. В отличие от других представителей сем. Аарешейёае [12] микропиле сахалинского осетра не имеет воронки и представлено только каналом (рис. 1в, г). Дистальные отверстия некоторых микропиляр-ных каналов могут быть закрыты замыкающей клеткой фолликулярного эпителия или ее разрушенными фрагментами (рис. 1г). Полагаем, что часть закрытых каналов может снижать эффективность оплодотворения икры.
СТРОЕНИЕ ЗРЕЛЫХ ООЦИТОВ САХАЛИНСКОГО ОСЕТРА
559
Рис. 1. Анимальный полюс ооцитов сахалинского осетра Аирешег ш1ка(!о1: а — поверхность хориона; б — микропиляр-ное поле; в — свободный канал микропиле; г — канал микропиле полностью закрыт замыкающей клеткой.
Данные по морфометрическим и ультраструктурным показателям ооцитов сахалинского осетра подтверждают их видоспецифичность, установленную ранее для других осетровых рыб [12], в связи с чем их можно использовать не только как систематический признак, но и как маркёр при экспертизе товарной икорной продукции на предмет возможной фальсификации [14]. Признаки икры рыб сложились в процессе эволюции
и поэтому являются источником информации как о систематической принадлежности, так и специфике размножения [12]. На наш взгляд, одним из таких признаков у осетровых можно считать наличие множественного числа микропиле. Этот феномен традиционно связывают с явлением полиспермии, снижающей процент оплодотворения [11], однако его адаптивное значение в литературе до сих пор не обсуждено. Полагаем, что
Таблица 4. Признаки микропилярного поля ооцитов сахалинского осетра
Самка, год поимки Число микропиле Диаметр микропиле, мкм Расстояние между микропиле, мкм
М ± т Иш С^, % М ± т Иш С^, % М ± т Иш С^, %
№ 1, 2005 г. 0 . 8 ± 0 .47 6 - 14 21.22 7 . 9 ± 0 .14 5 . 8- 9.2 10.15 42.3 ± 1.7 8 7. 4-82 . 2 31.99
№ 2, 2005 г. 9 . 6 ± 0 .68 7 - 17 27.50 7 . 3 ± 0.10 5 . 6- 9.3 10.59 48. 5 ± 1 . 38 1 7.7 -1 03. 2 33.25
№ 3, 2009 г. 6 . 7 ± 0 .29 5 - 10 18.08 8 . 1 ± 0 .22 7 . 0-9. 7 10.88 57. 0 ± 4 . 25 26.9 -1 05. 8 38.82
№ 4, 2009 г. 6 . 6 ± 0 .31 4 -9 21.09 10 .5 ± 0.2 5 9 . 5 - 11 . 3 5.85 5 2.7 ± 5.24 32.6 -72 .1 29.87
Среднее у вида 7 . 8 ± 0 .27 4 - 17 28.11 7 . 7 ± 0 .10 5. 6 - 11. 3 13.75 48.2 ± 1.1 1 7.4 - 105 .8 34.90
Частота, % 10 г
Самка 1, 2005 г. Самка 3, 2009 г.
Самка 2, 2005 г. Самка 4, 2009 г.
J_I_I_L_
J_I_I_I_L
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Рис. 2. Вариабельность числа микропиле в ооцитах сахалинского осетра.
0
большое число микропиле в икре осетровых, в том числе сахалинского осетра, является адаптацией, обеспечивающей эффективное оплодотворение, ввиду опасности закупоривания каналов микропиле мелкодисперсной взвесью, присутствующей в воде во время весеннего половодья в реках с быстрым течением. Процент оплодотворения также могут снижать встречающиеся аномальные каналы микропиле, просвет которых закрыт фрагментами фолликулярных клеток.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Хрисанфов В.Е., Микодина Е.В., Белянский В.Я., Хованский И.Е. // Вопр. рыболовства. 2009. Т. 10. № 3(39). С. 554-563.
2. Рыбы в заповедниках России / Под ред. Ю.С. Решетникова. М.: Т-во науч. изданий КМК, 2010. Т. 1. 627 с.
3. Лососевые рыбохозяйственные заповедные зоны на Дальнем Востоке России / Под ред. Д.С. Павлова, М.К. Глубоковского. М.: ВНИРО, 2010. 141 с.
4. Подушка С.Б. // Вопр. ихтиологии. 1992. Т. 32. В. 6. C. 166-167.
5. Novosadova A.V., Mikodina E.V., Presnyakov A.V., Khrisanfov V.E. In: Proc. II NAСEE Conf. Young Res.
Szarvas, 30—31 August 2010. Szarvas: Koros Grafica Kft.; Bekescsaba, 2010. Р. 24-25.
6. Лабенец А.В., Новосадова А.В. В сб.: Актуальные проблемы современной науки и обр
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.